ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Данная разработка является результатом выполнения научно-исследовательских работ.

В Калининградском Государственном Техническом Университете разработан способ консервирования молока путём её первичной обработки с использованием в качестве консерванта жидкого азота, на который был получен патент РФ № 2134982

Предлагаемое изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к первичной обработке молока с использованием криогенных жидкостей в качестве консерванта.

Сущность разработки состоит в следующем.

В молоко вводят консервант - жидкий азот, молоко перемешивается в период его барботации естественным образом. Жидкий азот подают в нижнюю часть ёмкости с молоком в количестве 1,0 - 10% от массы молока. Количество подаваемого азота увеличивают с уменьшением герметичности ёмкости. Данный способ позволяет увеличить бактерицидную активность, как свежевыдоенного молока, так и хранившегося непродолжительное время, что удлиняет его сохранность в 2 - 4 раза.

Из известных способов консервирования жидких продуктов наиболее близким по технической сущности является способ консервирования молока, патент РФ № 2062582.

Консервирование молока применяется в молочной промышленности и позволяет удлинить срок действия бактерицидной фазы. Но этот способ требует доставки диоксида серы, а также обязательной барботации молока, т.к. диоксид серы вследствие большой молекулярной массы (М=64), не может свободно барботировать без обязательного дополнительного перемешивания, дополнительная же барботация перемешиванием увеличивает коэффициент теплоотдачи молока.

Целью предлагаемого способа является устранение вышеуказанных недостатков и таким образом увеличение бактерицидной активности, как свежевыдоенного молока, так и хранившегося непродолжительное время, что удлиняет его сохранность в 2 - 4 раза.

Поставленная цель достигается благодаря преимуществам заявляемого способа перед известным аналогом, заключающимся в следующем. В молоко добавляют жидкий азот. По сравнению с диоксидом серы жидкий азот более экологически чистый, причём молекулярная масса жидкого азота (М=28) меньше по сравнению с молекулярной массой диоксида серы (М=64,07), поэтому при его применении можно исключить барботацию перемешиванием и увеличить коэффициент теплоотдачи.

В свежем молоке содержится небольшое количество газообразного азота. Добавление жидкого азота, температура которого равна - 196 ^оС (77К), резко усиливает торможение развития аэробной микрофлоры, активизирует реакцию склеивания микробных клеток и воздействие на мембрану клетки (лизиса), разрушая её. Результатом является резкое снижение микробиальной обсемененности и удлинение продолжительности хранения молока как в охлаждённом, так и в неохлаждённом виде вследствие увеличения длительности бактерицидной фазы. Предлагаемый способ экологически чист и не наносит ущерба окружающей среде.

Применение жидкого азота в качестве консерванта путём барботации его в молоко, воздействие разности плотности азота и молока осуществляется без энергозатрат и усиливается механическим воздействием, озонобезопасно. Это позволяет увеличить продолжительность хранения молока как неохлаждённого, так и охлаждённого минимум в 2 - 4 раза. Подвоз азота может быть осуществлён прямо к местам пастбищ. Качество молока не нарушается в период транспортирования и при последующем приготовлении молочных продуктов.

Предлагаемый способ консервирования молока осуществляется следующим образом. В нижнюю часть ёмкости, заполненной молоком, добавляется жидкий азот из сосуда Дьюара в количестве 1,0 - 10% к массе молока, причём количество подаваемого азота увеличивают с уменьшением герметичности ёмкости. Барботация жидкого азота, усиленная механическим воздействием в период его естественной барботации, способствует равномерному и быстрому распределению азота в молоке без опасения его замораживания и вспенивания, т.к. жидкий азот, имея температуру - 196 ^оС, увеличивается в объёме от нагревания молоком в несколько раз. Добавление жидкого азота в плотно закрывающиеся фляжные бидоны или ёмкости в количестве 1% не позволяет молоку замёрзнуть. Выделяющиеся пары создают в бидоне газообразную модифицированную среду, препятствующую поступлению кислорода. Это способствует длительному хранению молока, как в охлаждённом виде, так и неохлаждённом. В негерметично закрывающиеся ёмкости можно добавлять от 5% до 10% жидкого азота. Его пары, полностью пробарботировывают находящееся в бидоне (или другой ёмкости) молоко и уходят из неплотно закрытых ёмкостей, но сохраняют своё основное свойство - торможение аэробной микрофлоры путём «холодной стерилизации» и также увеличивают продолжительность как холодильного, так и неохлаждённого хранения в 2 - 4 раза, не способствуя замерзанию молока. Увеличение количества добавляемого жидкого азота более 10% может вызвать опасение его замораживания, а также потери данного продукта через неплотно закрытые места в результате вспенивания молока из-за увеличения объёма паров выделяющегося жидкого азота из-за перегрева его молоком, что ещё может быть экономически невыгодным с точки зрения стоимости жидкого азота. Кроме того, менее 1% эффекта по торможению микрофлоры не наблюдается.

Проверка предлагаемого способа и исследования качества молока проведены на молочном комбинате г. Ладушкин (примеры 1 и 2, таблицы 1 и 2).

Пример 1. Берут по 40 кг молока с температурой 25 ^оС для хранения в герметичной и негерметичной таре в течение 0, 6, 24 часов и хранят их при температуре 25 ^оС с добавлением и без добавления жидкого азота при перемешивании в период его естественной барботации.

В таблице 1 приведена характеристика молока для примера 1.

Пример 2. Берут 40 кг свежего молока и хранят при температуре 10 ^оС 24 и 48 часов без добавления жидкого азота и с добавлением жидкого азота при перемешивании в период его собственной барботации.

В таблице 2 приведена характеристика молока для примера 2.

Как показали результаты испытаний (таблица 1), срок хранения свежего молока без добавления жидкого азота при температуре +20 ^оС составил 6 часов, с добавлением жидкого азота - 24 часа.

При температуре +10 ^оС продолжительность бактерицидной фазы молока без добавления жидкого азота составила 24 часа, с добавлением жидкого азота в количестве 1,0% к массе молока, сохранившегося в закрытой ёмкости, 48 часов.

Таким образом, можно сделать следующий вывод.

Применение жидкого азота в качестве консерванта молока увеличивает длительность холодильного хранения минимум в 2 раза. Оно не ухудшает органолептических свойств молока и не влияет на его качественные характеристики при дальнейшей переработке. Азот способствует сохранению высококачественного продукта при самых неблагоприятных пастбищных условиях вследствие торможения развития аэробной микрофлоры и позволяет доставлять молоко на дальние расстояния для последующей переработки на молочных комбинатах; озонобезопасно и экологически чисто, соответствует Монреальской конференции об охране окружающей среды.

Таблица 1

Таблица 2

Увеличение длительности хранения молока в 2-4 раза не нарушает высоких качеств и, тем самым, исключает потери молока в период транспортирования и при последующем приготовлении молочных продуктов, что даст несомненный экономический эффект. Не требуется дополнительных энегозатрат.